PORTFOLIO DETALHADO

HRD SOLUÇÕES DE ENGENHARIA

Belo Horizonte - MG

PORTFOLIO DETALHADO

HRD

SOLUÇÕES DE ENGENHARIA

POLÍTICA DE QUALIDADE

• Fornecer serviços de engenharia com excelência, atendendo aos requisitos aplicáveis e em constante evolução do sistema de gestão da qualidade, em busca de se tornar referência técnica no mercado;

MISSÃO

• Garantir a segurança, confiabilidade e disponibilidade dos ativos dos nossos clientes;

• Atender de forma personalizada em busca da solução multidisciplinar e otimizada para os problemas dos nossos clientes e parceiros;

VISÃO

• Ser reconhecida por nossos parceiros como a empresa referência em excelência técnica e atendimento;

VALORES

• Soluções tecnicamente embasadas e responsáveis; • Assistência pessoal, direta e dedicada aos clientes; • Transparência e honestidade; • Capacitação e retenção de talentos.

ÍNDICE: 1.0 APRESENTAÇÃO – HRD SOLUÇÕES DE ENGENHARIA ....................................... 5

1.1 Histórico ................................................................................................ 5

1.2 Sistema de gestão da qualidade – ISO 9001 ..............................................6

1.3 Clientes ................................................................................................. 7

2.0 EQUIPE TÉCNICA ......................................................................................... 8

2.1 Renêe Ferreira de Andrade ...................................................................... 8

2.2 Diego Correia Martins ..............................................................................9

2.3 Hugo Gatti Ladeia Costa ........................................................................ 10

2.4 Ronaldo Lelis Santos ............................................................................. 11

2.5 Quadro de referências técnicas ............................................................. 12

3.0 ESTUDO DE CASOS – HRD SOLUÇÕES DE ENGENHARIA ................................. 14

3.1 Máquinas de porto ................................................................................ 14

3.1.1 Descarregador de Navios ................................................................ 14

3.1.2 Descarregador de Navios ................................................................ 16

3.1.3 Carregador de Navios ...................................................................... 17

3.2 Máquinas de pátio ................................................................................ 19

3.2.1 Empilhadeira ................................................................................. 19

3.2.2 Empilhadeira ................................................................................. 21

3.2.3 Empilhadeira/Recuperadora ........................................................... 23

3.2.4 Empilhadeira/Recuperadora ........................................................... 25

3.2.5 Recuperadora ................................................................................ 27

3.2.6 Recuperadora ................................................................................ 28

3.2.7 Virador de Vagões .......................................................................... 29

3.3 Estruturas metálicas industriais ............................................................ 31

3.3.1 Transportador de correia curvo ....................................................... 31

3.3.2 Transportador de correia convencional ........................................... 32

3.3.3 Prédio de processos ....................................................................... 33

3.3.4 Píer de estrutura metálica .............................................................. 34

3.3.5 Píer de concreto armado ................................................................ 36

3.4 Equipamentos de mineração ................................................................ 37

3.4.1 Carenagem de carro amostrador .................................................... 37

3.4.2 Tambor de transportador de correia ................................................ 38

3.4.3 Cavalete autoalinhante de um transportador de correia ................... 39

3.4.4 Levantador de correia para transportadores de correia .................... 40

3.5 Estruturas de segurança ....................................................................... 41

3.5.1 Gaiola Pneus fora de estrada .......................................................... 41

3.5.2 Linha de vida ................................................................................. 42

3.6 Avaliação de estruturas de armazenamento .......................................... 43

3.6.1 Moega de um descarregador de navios ........................................... 43

3.6.2 Tanque de armazenamento de 8000 m³ de água ............................. 45

3.7 Construção civil .................................................................................... 47

3.7.1 Galpões Metálicos .......................................................................... 47

3.8 Componentes e sistemas mecânicos .................................................... 50

3.8.1 Sistema de despoeiramento ........................................................... 50

3.9 Análise CFD .......................................................................................... 51

3.9.1 Recuperadora ................................................................................ 51

3.10 Análise DEM ...................................................................................... 53

3.10.1 Chute de Transferência ............................................................... 53

3.11 Redução da emissão de particulados ................................................. 55

3.11.1 Projeto conceitual para redução da emissão de particulados ........ 55

3.12 Modelagem CAD 3D ........................................................................... 58

3.12.1 Fixação de painéis fotovoltaicos .................................................. 58

3.12.2 Retenção de material em porto ................................................... 59

3.12.3 Portaria de Condomínio ............................................................... 60

3.12.4 Equipamento de elevação de carga ............................................. 61

1.0 APRESENTAÇÃO – HRD SOLUÇÕES DE ENGENHARIA

1.1 HISTÓRICO

A HRD Soluções de Engenharia foi formada em 2018 por engenheiros entusiastas da

área de cálculo estrutural e mecânico. Após mais de sete anos trabalhando em

conjunto, agregando ambições pessoais e profissionais, os fundadores se uniram

em um objetivo comum de criar a HRD.

A competência e responsabilidade técnica de cada um dos sócios é um dos pilares

de fundação da empresa.

Acredita-se no auxílio aos clientes para aumentar a

confiabilidade e disponibilidade de seus equipamentos e

estruturas, aderindo aos critérios normativos e mitigando

riscos de incidentes de forma eficiente.

Em um ambiente de trabalho cooperativo, a equipe é

formada por engenheiros capacitados e multidisciplinares

que trabalham com o auxílio dos softwares e tecnologias

mais atuais disponíveis no mercado.

Com foco em consultoria e auditoria de projetos e

manutenção de equipamentos e estruturas metálicas para

o setor industrial, a HRD fornece soluções com custos

acessíveis que possibilitam o aumento de lucratividade

dos seus parceiros. Entre os ramos de atuação, destacam-

se: Mineração, Portos, Ferrovias e Siderurgia.

Com uma equipe de perfil técnico e dinâmico, a empresa busca atender uma

necessidade do mercado em serviços especializados, atuando próximo ao cliente

com soluções personalizadas.

Para mais informações da equipe que compõe o corpo técnico, consultar o Item 2.0

deste documento. Para exemplos de serviços realizados, consultar o Item 3.0.

1.2 SISTEMA DE GESTÃO DA QUALIDADE – ISO 9001

A HRD se orgulha profundamente de ser uma empresa certificada ISO 9001 em seu

sistema de gestão da qualidade. Tal feito é um indicativo da dedicação e

compromisso de todos os colaboradores da empresa com a qualidade.

A todo momento, almejamos tornar a HRD uma referência em excelência técnica no

mercado. Seguimos em busca da melhoria contínua de nosso processo, garantindo

a segurança e confiabilidade dos ativos dos nossos clientes e parceiros.

1.3 CLIENTES

2.0 EQUIPE TÉCNICA

2.1 RENÊE FERREIRA DE ANDRADE

Gerente de engenharia da HRD, responsável pela qualidade técnica dos serviços

executados. Ensino superior em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de

Minas Gerais (UFMG), atua na área de consultoria em equipamentos mecânicos e

estruturas metálicas desde 2007. Dentre os principais trabalhos executados podem-

se citar:

• Gestor do contrato com a Samarco Ubu (ES), análise estrutural e mecânica

das máquinas de pátio e porto.

• Gestão técnica de contrato para análises mecânicas e estruturais de

transportadores de correia da mina de Salobo, pertencente à Vale.

• Gestão técnica do contrato para análises das máquinas de pátio e de porto

da Planta da Prumo Logística de Porto de Açu, em São João da Barra-RJ.

• Elaboração do projeto de vãos típicos de pontes ferroviárias de 25m e 35m

para aplicação no projeto Ramal Ferroviário S11D, da Vale.

• Auditoria dos projetos das pontes ferroviárias dimensionadas para a

duplicação da Estrada de Ferro Carajás, no projeto CLN-150 da VALE.

• Coordenação de análise de máquinas e transportadores durante a implantação da mina S11D, pertencente a Vale e situada na Serra dos Carajás-

PA.

• Gestão técnica do contrato na Mina de Ferro Carajás da VALE, com análises

de máquinas de pátio, transportadores de correia e prédios de processos.

• Gestão técnica do contrato de análises estruturais para a Planta da Vale em

São Luis-MA.

• Projeto de uma peneira rotativa (Trommel) para a Planta da Alcoa em Juruti-

PA.

• Projeto de transportador móvel para a Planta da Vale na Mina de Ferro Carajás.

• Projeto de uma recuperadora de pórtico para a planta da Vale em São Luis-

MA.

2.2 DIEGO CORREIA MARTINS

Gerente comercial da HRD, responsável por vendas e negociações e proposição de

novos serviços. Ensino superior em Engenharia Mecânica pela UFMG, com pós-

graduação em Engenharia de Materiais e Integridade Estrutural pelo Instituto de

Educação Continuada da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (IEC-PUC

Minas) e aperfeiçoamento técnico em Mineração e Processamento Mineral pelo

Instituto de Educação Tecnológica (IETEC), atua na área de consultoria em

equipamentos mecânicos e estruturas metálicas desde 2010. Dentre os principais

trabalhos executados podem-se citar:

• Gestor técnico do contrato de análise estrutural e mecânica das máquinas

de pátio da Usiminas na Usina de Ipatinga.

• Desenvolvimento de metodologia e sistema para análise de extensometria

em máquinas e equipamentos.

• Gestão técnica do Programa de Conservação das Estruturas da MRN, com análises de máquinas de pátio, transportadores de correia e prédios de

processos.

• Acompanhamento do processo de montagem e reparos de equipamentos

portuários da MRN.

• Desenvolvimento de estrutura ROPS para caminhões e escavadeiras da mina

da MRN em Porto Trombetas, PA.

• Análise de falha do pino do mastro de uma recuperadora de minério da MRN

em Porto Trombetas, PA.

• Medições de acelerometria e desenvolvimento de análise dinâmica do peneiramento secundário da MRN em Porto Trombetas, PA.

• Medições de acelerometria e desenvolvimento de análise dinâmica do

equipamento de britagem móvel (MSR) da mina do S11D da VALE.

• Análises técnicas desenvolvidas para seguradoras (ACE, Cunningham,

Liberty) em sinistros.

• Análises de pontes ferroviárias utilizadas na duplicação da Estrada de Ferro

Carajás, da VALE.

• Análise estrutural e projeto de reforços e reformas no carregador de navios no porto da MRN em Porto Trombetas, PA.

• Desenvolvimento de um sistema de monitoramento de estabilidade de uma

recuperadora no Terminal Portuário Ponta da Madeira, pertencente à VALE –

São Luís – MA.

• Análise teórico experimental com base em técnicas extensométricas de

componentes ferroviários na Estrada de Ferro Carajás.

• Desenvolvimento e aplicação de técnicas de extensometria em diversas

aplicações industriais.

• Coordenação da conversão 2D para 3D dos arquivos de projetos de equipamentos portuários e de pátio da VALE – Vitória-ES e São Luís-MA.

• Projeto e desenvolvimento de bancada dinamométrica para motores de

pequeno porte.

2.3 HUGO GATTI LADEIA COSTA

Gerente de desenvolvimento da HRD, responsável pelo desenvolvimento de novas

ferramentas e metodologias de análise. Ensino superior em Engenharia Mecânica

pela UFMG, atua na área de consultoria em equipamentos mecânicos e estruturas

metálicas desde 2011. Dentre os principais trabalhos executados podem-se citar:

• Desenvolvimento de ferramenta para cálculo analítico de perfis e ligações

metálicas conforme norma AISC-360-2016.

• Gestão técnica do contrato na Mina de S11D, com análises de máquinas de

pátio, máquinas de mina, transportadores de correia e prédios de processos.

• Acompanhamento do processo de montagem e reparos das pontes do Ramal

Ferroviário S11D, da VALE.

• Coordenação de análise estrutural de transportadores de correia, prédios de

processo e galpões na mina da Anglo American em Conceição do Mato

Dentro.

• Desenvolvimento de estrutura ROPS e FOPS para caminhões fora de estrada

da mina da Anglo American em Conceição do Mato Dentro.

• Análise de falha do eixo do britador cônico na mina da Anglo American em

Conceição do Mato Dentro.

• Análise de falhas e projeto de sapatas de Crawlers de equipamentos de Mina.


peneiramento primário da Gerdau em Ouro Branco - MG.


equipamento de britagem móvel (MSR) da mina do S11D da VALE.

• Análises técnicas desenvolvidas para seguradoras (ACE, Cunningham,

Liberty) em sinistros.

• Desenvolvimento, em conjunto com a Engenharia da VALE, de metodologia para dimensionamento e padronização dos tambores para as minas de S11D

e Carajás.

• Coordenação de análises de pontes ferroviárias utilizadas na duplicação da

Estrada de Ferro Carajás, da VALE.

• Coordenação de análises de viadutos rodoviários integrantes do projeto CLN-

150 da VALE.

• Análise estrutural e projeto de reforços e reformas no carregador de navios

na planta da Imerys em Barcarena – PA.

• Análise dinâmica da base de moinhos da planta de processamento da YAMANA GOLD em Alto Horizonte – GO.

• Análise dinâmica do prédio de britagem (MMD) da YAMANA GOLD em Alto

Horizonte – GO.

• Análise estrutural e projeto de reformas no prédio de classificação da CSN,

em Congonhas MG.

• Análise de falhas e projeto de sapatas de Crawlers de equipamentos de Mina.

2.4 RONALDO LELIS SANTOS

Gerente financeiro e supervisor técnico na HRD responsável pelo planejamento das

atividades executadas. Ensino superior em Engenharia Mecânica pela UFMG e pós-

graduação em gestão de negócios pelo IBMEC. Atua na área de consultoria em

equipamentos mecânicos e estruturas metálicas desde 2016. Dentre os principais

trabalhos executados podem-se citar:

• Gestão financeira dos contratos com a Samarco Ubu (ES) e da Usiminas na

Usina de Ipatinga;

• Responsável pela gestão de tributos, auditoria, controle das contas a pagar,

controle das aplicações financeiras, controle dos saldos bancários,

administração do fluxo de caixa e análise das demonstrações financeiras;

• Responsável pelo planejamento das atividades dos colaboradores, alocação

de recursos e monitoramento do andamento das atividades;

• Gestão técnica do contrato para análises das máquinas de porto do porto de Praia Mole do complexo portuário de Tubarão, em Vitória, ES, pertencente à

VLI;

• Análises de máquinas de pátio e prédios de processos e elaboração de

procedimento e acompanhamento de instalação de reforços da Mina de

Ferro Carajás no Pará, pertencente à VALE;

• Medições experimentais de deformação para calibragem de modelo

numérico em elementos finitos de máquinas de pátio da Mina de Ferro

Carajás no Pará, pertencente à VALE;

• Análise de um descarregador de navios com elevador de caçambas no porto do PECÉM em Fortaleza, CE pertencente à VLI;

• Análise de um carregador de navios no terminal portuário de São Luiz, MA

pertencente à VLI.

2.5 QUADRO DE REFERÊNCIAS TÉCNICAS

Abaixo segue quadro para referência técnica sobre os responsáveis técnicos da HRD

Soluções de Engenharia, descrito acima.

Samarco

Cosme Gil Fernandes De Carvalho - [email protected] – (28) 99275-4692

Adriano Eber Da Silva - [email protected] - (27) 98819-8375

Ref. HRD Soluções de Engenharia

MRN

Roberto Gurgel de Souza - [email protected] – (93) 99156-6010

Ref. Diego Correia Martins e Hugo Gatti Ladeia Costa

Arcelor Mittal

Lucas Bernardes (Vitória) - [email protected] – (27) 99229-0157


Marcelo Euclides de Souza (VItória) - [email protected] – (27)

99244-5787

Ref. Renee Ferreira de Andrade

VALE

Devanir Silva (Portos) - [email protected] – (27) 99589-8888


Wagner Kameyama (Carajás) - [email protected] – (12)98119-1868

Ref. Renêe Ferreira de Andrade e Ronaldo Lelis Santos

Eustácio Maia (S11D) – [email protected] - (94) 98803-2421

Ref. Hugo Gatti Ladeia Costa e Renêe Ferreira de Andrade

Yuri Pires Silva (S11D) - [email protected] – (93) 99210-7192

Ref. Diego Correia Martins

Paulo Tovar (Portos) - [email protected] – (27) 98889-3291

Ref. Renêe Ferreira de Andrade

Vinícius Donizetti (Portos) - [email protected] – (27) 98125-2859

Ref. Diego Correia Martins

LIASA

Fernando Patrus (Diretor) - [email protected] - (31) 3249-2000


mailto:[email protected]












LLK

Luiz Henrique (Diretor) - [email protected] – (31) 98462-9389


Astra Solar

Guilherme Abreu (Diretor) - [email protected] – (31) 98840-2606


ARCADIS

Fábio Parussolo (SLZ) - [email protected] – (98) 99118-2133


LINK

Ancelmo Lage Nicoli (Diretor) – [email protected] – (31) 99789-1500





mailto:anselmo@

3.0 ESTUDO DE CASOS – HRD SOLUÇÕES DE ENGENHARIA

Neste item são apresentados alguns dos serviços realizados pela HRD no ano de

2019.

3.1 MÁQUINAS DE PORTO

3.1.1 Descarregador de Navios

Motivação da análise: Avaliação da influência do vento no equipamento devido à

instalação de wind fences agregada à análise estrutural e mecânica completa da

máquina.

Desenvolvimento: Análise estrutural e mecânica conforme FEM 1.001, AISC 360-16,

NBR 8800, DNVGL-RP-C208, AS 3774 e EN-1993-1-9.

Resultados alcançados: Aumento da confiabilidade e disponibilidade do

equipamento e recomendações operacionais em condições de ventos fortes.

Figura 1: Modelo em elementos finitos dos descarregadores analisados.

Figura 2: Análise dinâmica (modal) dos descarregadores de navios.

Figura 3: Análise de tensões das máquinas.

Figura 4: Análise do sistema de frenagem (velocidade de sobrevivência) de um dos descarregadores.

Figura 5: Ganho operacional com novos limites de operação sobre ventos fortes.

3.1.2 Descarregador de Navios

Motivação da análise: Requisitado laudo técnico validando não conformidade das

ligações da lança do descarregador, com histórico de falha em campo.

Desenvolvimento: Verificação com base nas normas FEM Section II, AISC 360-16,

NBR 8800 e DNVGL-RP-C208.

Resultados alcançados: Validada não conformidade na estrutura do descarregador,

nas ligações da lança e nas pressões atuantes no cilindro de elevação da lança.

Figura 6: Resultado da análise estática de tensões da estrutura do descarregador.

Figura 7: Resultado da análise numérica da ligação para a condição de operação

normal (esquerda) e descarregador em posição de by-pass (direita).

3.1.3 Carregador de Navios

Motivação da análise: Suporte técnico especializado requisitado após detecção de

descontinuidade durante ensaio não destrutivo em solda de grande

responsabilidade da máquina.

Desenvolvimento: Análise estrutural e mecânica conforme norma FEM Section II,

AISC 360-16, NBR 8800, DNVGL-RP-C208 e EN-1993-1-9.

Resultados alcançados: Liberação da máquina para operação com base nos

resultados de fadiga, sendo a ação recomendada realização de ensaios não

destrutivos periódicos.

Figura 8: Modelo em elementos finitos do carregador de navios.

Figura 9: Região de interesse onde foram encontradas descontinuidades com ensaio não destrutivo realizado em campo.

Figura 10: Resultado da análise de fadiga da região de interesse.

Figura 11: Soldas a serem inspecionadas em região crítica (reprovada na análise de fadiga) constatada na análise completa da máquina.

3.2 MÁQUINAS DE PÁTIO

3.2.1 Empilhadeira

Motivação da análise: Máquina antiga com estágio avançado de degradação em

algumas regiões, inadequada para uso com capacidade de projeto original –

requisitado estudo para avaliação de possibilidade de operação com taxa reduzida.


AISC 360-16, NBR 8800, DNVGL-RP-C208, AS 3774 e EN-1993-1-9.

Resultados alcançados: Levantamento de pontos críticos, pesagem para aferir posição real do centro de gravidade e projeto de revitalização com planos periódicos

de inspeção para garantir integridade estrutural durante a operação.

Figura 12: Reforços estruturais propostos para a empilhadeira.

Figura 13: Parte do procedimento de instalação de reforços estruturais – macaqueamento da máquina para alívio de tensões.

Figura 14: Melhora da condição estática da contralança da empilhadeira com os reforços propostos.

Figura 15: Melhora da condição estática do mastro da empilhadeira com os reforços propostos.

3.2.2 Empilhadeira

Motivação da análise: Máquina antiga chegando ao fim da vida útil esperada –

avaliação da viabilidade de continuação segura de operação.



Resultados alcançados: Identificado risco de estabilidade da máquina e

necessidade de evitar acúmulo de material sobre a lança. Aumento de segurança e

confiabilidade com a instalação de reforço no apoio do tripper.

Figura 16: Modelo em elementos finitos desenvolvido para realização das análises.

Figura 17: Constatação da melhora da condição estática da região reforçada do tripper.

Figura 18: Resultado gráfico da análise de estabilidade global e riscos de

tombamento.

Figura 19: Resultado ilustrativo da análise de estabilidade global e riscos de tombamento.

3.2.3 Empilhadeira/Recuperadora

Motivação da análise: Desejado procedimento de revitalização ou troca de uma

máquina antiga condenada para uso com pesos de suas partes e componentes

desconhecidos.

Desenvolvimento: Cargas e requisitos mínimos de içamento determinados com

base nas normas NBR 6123, NBR 8400 e FEM Section II.

Resultados alcançados: Pesos estruturais estimados com base no modelo em

elementos finitos desenvolvido. Emitido procedimento técnico contemplando todos

os passos necessários para desmontagem completa da máquina para revitalização

em oficina ou descarte (sucateamento).

Figura 20: Modelo numérico desenvolvido para estimativa de pesos.

Figura 21: Esquema de içamento do portal de giro da máquina.

Figura 22: Análise do balancim projeto para auxiliar na desmontagem.

3.2.4 Empilhadeira/Recuperadora

Motivação da análise: Projeto de levantamento de riscos e não conformidades de

ativos para aumento de confiabilidade e segurança operacional.

Desenvolvimento: Cargas e requisitos mínimos de içamento determinados com

base nas normas NBR 6123, NBR 8400 e FEM Section II.

Resultados alcançados: Identificadas regiões com vida útil menor que a requerida e

propostos reforços estruturais para garantia da obtenção da vida útil esperada com

disponibilidade, confiabilidade e segurança.

Figura 23: Modelo em elementos finitos desenvolvido para as análises.

Figura 24: Reforços propostos para a estrutura da lança.

Figura 25: Comparativo da variação de tensões principais original e com a instalação dos reforços propostos na análise de fadiga.

3.2.5 Recuperadora

Motivação da análise: Averiguar conformidade estrutural e mecânica da máquina

para retomada de operação segura.



Resultados alcançados: Identificadas duas condições críticas para a integridade

estrutural da máquina com plano de resposta e monitoramento para mitigação de

riscos.

Figura 26: Modelo numérico desenvolvido para as análises.

Figura 27: Resultado crítico da análise de tensões identificado para a estrutura.

3.2.6 Recuperadora





Resultados alcançados: Aumento do contrapeso de esticamento para redução da

flecha na correia, aumentando sua vida útil.

Figura 28: Modelo do transportador de correia.

Figura 29: Tensão na correia ao longo do transportador da lança para a elevação de 10°.

Figura 30: Tensão na correia ao longo do transportador da lança para a elevação de -9°.

3.2.7 Virador de Vagões





Resultados alcançados: Redimensionamento do conjunto de acionamento e

frenagem para adequação às condições operacionais atuais do equipamento. Novo

projeto do eixo do pinhão que apresentava falhas sucessivas e prematuras.

Figura 31: Modelo numérico desenvolvido para as análises.

Figura 32: Resultado de potência requerida para o sistema de giro.

Figura 33: Resultado da verificação mecânica do eixo do pinhão de giro.

3.3 ESTRUTURAS METÁLICAS INDUSTRIAIS

3.3.1 Transportador de correia curvo

Motivação da análise: Adequação do projeto produto novo a ser lançado no mercado

aos critérios de dimensionamento estrutural das normas relevantes.

Desenvolvimento: Cálculo, aplicação de cargas e verificação segundo critérios da

NBR 6123 (vento) AISC-360-16 (perfis laminados e soldados), AISE-96 (perfis

formados a frio) e NBR 8800 (ligações).

Resultados alcançados: Otimização estrutural do equipamento com redução de

32% de peso e maior confiabilidade em sua integridade estrutural.

Figura 34: Resultado da análise da estrutura original.

Figura 35: Otimização da estrutura alcançada com a análise.

3.3.2 Transportador de correia convencional

Motivação da análise: Avaliação da condição estrutural dos transportadores com a

implantação de tapamento lateral em toda sua extensão.


NBR 6123 (vento) AISC-360-16 (perfis laminados e soldados) e NBR 8800 (ligações),

além de especificações internas do cliente.

Resultados alcançados: Estrutura não adequada para receber os acréscimos de

carregamentos de vento devido ao tapamento total do equipamento e a inclusão da

calha ao longo do transportador, além de identificado risco de acoplamento modal.

Figura 36: Resultado da análise da estrutura original.

Figura 37: Frequência natural com alto risco de acoplamento com a excitação dos roletes identificada na análise modal.

3.3.3 Prédio de processos

Motivação da análise: Avaliação de integridade e adequação normativa de prédios

de fornos de pelotização para retomada segura da operação.


NBR 6123 (vento) AISC-360-16 (perfis laminados e soldados) e NBR 8800 (ligações),

além de especificações internas do cliente.

Resultados alcançados: Estrutura aprovada para retomada de operação após

realinhamento do caminho de rolamento do carro grelha, que apresentou

desalinhamento excessivo em ensaio topográfico.

Figura 38: Verificação e índice de utilização dos elementos perfilados para atender a critérios mínimos de estado limite último.

Figura 39: Verificação de deslocamentos máximos para atender critérios mínimos de estado limite de serviço.

3.3.4 Píer de estrutura metálica

Motivação da análise: Avaliação de integridade estrutural de um píer com pontos de

corrosão para viabilidade de plano de rigging proposto.

Desenvolvimento: Cálculo de cargas de acordo com plano de rigging fornecido e

verificação da estrutura considerando as medições de corrosão realizadas.

Resultados alcançados: Novo procedimento de desembarque de cargas levando em

conta resultados do estudo (reprovação da estrutura para plano original) e reforços

propostos e procedimento de reparo de danos de corrosão para pontos críticos

desenvolvidos.

Figura 40: Recomendação de remoção de sobrecarga na região crítica identificada na análise.

Figura 41: Limite de posicionamento do guindaste para operação do novo procedimento de desembarque.

Figura 42: Procedimento de reparo nas almas de perfis danificados.

3.3.5 Píer de concreto armado

Motivação da análise: Avaliação da possibilidade de pesagem de carregador de

navios (sem risco à integridade estrutural do píer) e melhor posição no píer para a

operação.

Desenvolvimento: Identificação de região de maior resistência da estrutura do píer

e aplicadas cargas esperadas em cada ponto de macaqueamento durante

pesagem. Estrutura de concreto verificada com base nos momentos fletores

máximos.

Resultados alcançados: Possibilidade de pesagem seguindo métodos tradicionais

descartada por insuficiência da estrutura do píer.

Figura 43: Resultado de I.U. das vigas na região de maior resistência.

Figura 44: Resultado de I.U. das estacas na região de maior resistência.

3.4 EQUIPAMENTOS DE MINERAÇÃO

3.4.1 Carenagem de carro amostrador

Motivação da análise: Preocupação do proprietário com a integridade estrutural do

equipamento para a condição de acúmulo de material em sua parte superior.

Desenvolvimento: Cálculo e distribuição de carga máxima de material incrustado na

cobertura e verificação do estado limite último estrutural.

Resultados alcançados: Indicado ao cliente ajuste de torque nos chumbadores de

fixação para adequação à condição indicada.

Figura 45: Resultado da análise estrutural de uma carenagem de um carro amostrador – sem pretensão adequada nos chumbadores.

Figura 46: Resultado da análise estrutural de uma carenagem de um carro amostrador – com ligação adequada.

3.4.2 Tambor de transportador de correia

Motivação da análise: Verificação e memorial de cálculo do tambor de acionamento

a ser implantado em um complexo minerário.

Desenvolvimento: Cálculo e aplicação de argas segundo especificações técnicas do

cliente final e verificação da vida útil (fadiga) segundo critérios da IIW-

(equipamentos rotativos – “very high cycle”).

Resultados alcançados: Reprovação e reprojeto da solda entre o cubo e espelho do

tambor e do anel de expansão originalmente especificado.

Figura 47: Análise da solda entre o cubo e o disco lateral.

Figura 48: Análise “hot spot” da solda entre o disco lateral e o cilnidro.

3.4.3 Cavalete autoalinhante de um transportador de correia

Motivação da análise: Projeto estrutural de um cavalete autoalinhante a ser

implantado em um complexo minerário.

Desenvolvimento: Condições limites avaliadas segundo recomendação da CEMA,

vida útil (fadiga) calculada com base nos critérios da norma EN-1993-1-9 e estrutura

metálica verificada segundo critérios da NBR 8800 e AISC-360-16.

Resultados alcançados: Emissão de memorial de cálculo comprovando adequação

da estrutura aos critérios de verificação e análise adotados.

Figura 49: Resultado da verificação (aprovada) do estado limite último da estrutura reforçada.

Figura 50: Resultado da verificação (aprovada) de vida útil requerida (fadiga) da estrutura reforçada.

3.4.4 Levantador de correia para transportadores de correia

Motivação da análise: Projeto estrutural de um levantador de correia a ser lançado

no mercado.

Desenvolvimento: Cálculo de cargas relevantes segundo metodologia da CEMA e

estrutura verificada conforme as normas AISC 360-16 e NBR 8800.

Resultados alcançados: Emissão de memorial de cálculo comprovando adequação

da estrutura aos critérios de verificação e análise adotados.

Figura 51: Resultado da verificação de flambagem da estrutura original.

Figura 52: Resultado da verificação de estado limite último da estrutura original - detalhes.

3.5 ESTRUTURAS DE SEGURANÇA

3.5.1 Gaiola Pneus fora de estrada

Motivação da análise: Assegurar confiabilidade de um dispositivo de proteção

utilizado durante a calibração de pneus de fora de estrada.

Desenvolvimento: Verificação com base nas recomendações da OSA 1910.177,

DNVGL-RP-C208 e AISC-360-16.

Resultados alcançados: Identificação de não conformidade e adequação da

especificação das soldas traseiras da gaiola (aumento do tamanho do filete).

Figura 53: Resultado de deslocamentos da estrutura no caso de explosão do pneu durante o enchimento.

Figura 54: Soldas não conformes a serem reespecificadas.

3.5.2 Linha de vida

Motivação da análise: Projetar um dispositivo de linha de vida para garantir a

segurança de um usuário em um possível acidente derivado de trabalho em altura.

Desenvolvimento: Verificação e critérios de projeto com base nas normas NBR 16325

parte I e II, AISC 360-16, NBR 8800 e especificação do cabo de aço com base no

manual técnico da CIMAF.

Resultados alcançados: Detalhamento do projeto da linha de vida com emissão de

memorial de cálculo atestando sua capacidade estrutural.

Figura 55: Esquema de funcionamento da linha de vida.

Figura 56: Resultado da análise estática do ponto de ancoragem do sistema de

linha de vida.

3.6 AVALIAÇÃO DE ESTRUTURAS DE ARMAZENAMENTO

3.6.1 Moega de um descarregador de navios

Motivação da análise: Quinas das moegas com histórico de nucleação de trincas.

Desenvolvimento: Análise de tensões e fadiga conforme Eurocode 3. Cargas de

enchimento e impacto calculadas conforme AS3774.

Resultados alcançados: Proposta de reforço aumentando a vida útil da estrutura e

garantindo a sua integridade estrutural.

Figura 57: Pressões de descarga atuantes na moega calculados conforme AS3774.

Figura 58: Resultado da análise estática da moega considerando a estrutura original (acima) e a estrutura reforçada (abaixo).

Figura 59: Resultado da análise de fadiga da moega considerando a estrutura original (acima) e a estrutura reforçada (abaixo).

3.6.2 Tanque de armazenamento de 8000 m³ de água

Motivação da análise: Estrutura inutilizada por um longo período com desejo de

revitalização do proprietário.

Desenvolvimento: Carregamentos atuantes e análise de tensões conforme API650.

A estabilidade de perfis de sustentação do teto conforme AISC-360-16.

Resultados alcançados: Apresentação de duas soluções: extensão de vida útil sem

a necessidade de reforço indicando limites operacionais; adequação estrutural para

operação segura com 100% da capacidade do tanque.

Figura 60: Mapa de espessuras no costado advindo de levantamento (esquerda) e tensões atuantes na estrutura (esquerda) em suas condições de campo.

Figura 61: Tensões atuantes na estrutura reforçada.

3.7 CONSTRUÇÃO CIVIL

3.7.1 Galpões Metálicos

Motivação da análise: Avaliação de integridade estrutural de galpões metálicos para

carga adicional devido à instalação de painéis fotovoltaicos em sua cobertura.

Desenvolvimento: Verificação dos perfis metálicos conforme normas NBR 8800, NBR

6123, NBR6120, NBR 14762, AISI-96 e AISC-360-16.

Resultados alcançados: Projeto para instalação de reforços para adequação da

estrutura para instalação dos painéis, emissão de laudo técnico e registro de ART conforme determinações CREA / CONFEA.

Figura 62: Reforço proposta para a estrutura do galpão analisado.

Figura 63: Comparativo dos perfis formados a frio do galpão sem (acima) e com reforços (abaixo).

Motivação da análise: Avaliar o dimensionamento estrutural do galpão e propor

reajustes no projeto afim de possibilitar a redução de peso e adequação às

exigências de norma.

Desenvolvimento: Verificação dos perfis metálicos conforme normas NBR 8800, NBR

6123, NBR6120, NBR 14762, AISI-96 e AISC-360-16.

Resultados alcançados: Propostas alterações nos banzos das tesouras

(originalmente reprovados) para adequação estrutural e redução de peso nas

colunas respeitando-se os fatores de segurança mínimos requeridos por norma. A

nova configuração proposta reduziu o peso em 2804 kgf e se encontra em

conformidade estrutural.

Figura 64: Índice de Utilização – Tesoura modificada.

Figura 65: Índice de Utilização – Coluna modificada.

3.8 COMPONENTES E SISTEMAS MECÂNICOS

3.8.1 Sistema de despoeiramento

Motivação da análise: Projetar novo sistema de despoeiramento de uma unidade de

britagem primária para redução de particulados (sistema instalado ineficaz).

Desenvolvimento: Projeto baseado no livro Industrial Ventilation: A Manual of Recommended Practice (ACGIH, 1998) e nas normas NR-15, NBR12019, NBR

16101:2012, NBR 14679, ISO 10816-3 e BS 848.

Resultados alcançados: Repotenciamento do sistema minimizando a presença de particulados suspensos.

Tabela 1: Comparativo dos sistemas de despoeiramento original e projeto HRD.

Sistema original Projeto HRD Unidade

Volume filtrado 7.920 16.000 Nm³/h

Velocidade de fluxo 17,8 25,0 m/s

Potência requerida 21,7 38,0 cv

Figura 66: Comparativo entre as vazões por bocal do projeto original do sistema de despoeiramento e o novo projeto HRD.

3.9 ANÁLISE CFD

3.9.1 Recuperadora

Motivação da análise: Reprojeto da tubulação de retorno e refrigeração de um

sistema de acionamento hidráulico que apresentava elevada pressão de saída no

cooler e com histórico de falha em campo.

Desenvolvimento: Simulação CFD de regiões críticas (onde cálculo teórico não é

bem representativo) do caminho de tubulação do óleo para o sistema original e

caminho alternativo (by-pass) proposto em campo.

Resultados alcançados: Novo projeto de tubulação reduzindo perda de carga em

mais de 50%, solucionando o problema e aumentando a eficiência do sistema.

Figura 67: Perfil de velocidade do fluido nas seções de entrada de saída.

Figura 68: Porcentagem da perda de carga por região na tubulação original.

Figura 69: Porcentagem da perda de carga por região no novo projeto.

3.10 ANÁLISE DEM

3.10.1 Chute de Transferência

Motivação da análise: Reduzir a geração de poeira nos chutes de transferência de

uma usina de pelotização.

Desenvolvimento: Estudo da trajetória do material, análise via Método dos

Elementos Discretos (DEM) da transferência existente (modelo Caixa de Pedra) e

proposta de um novo conceito de chute (modelo Hood-Spoon).

Resultados alcançados: Redução da quebra de pelotas (geração de particulados), redução do desalinhamento e desgaste da correia, estabilidade do fluxo e garantia

de não entupimento.

Figura 70: Comparação de desgaste por impacto nas pelotas entre o Chute Original e o Chute proposto pela HRD.

Figura 71: Vazão de material na correia de recebimento. Comparação entre o Chute Original e o Chute proposto pela HRD.

3.11 REDUÇÃO DA EMISSÃO DE PARTICULADOS

3.11.1 Projeto conceitual para redução da emissão de particulados

Motivação da análise: Diminuição do impacto ambiental e aumento na segurança

do trabalho através da redução da emissão de particulados em uma usina de

pelotização.

Desenvolvimento: Adequações e modificações das transferências e

transportadores de correia, estudo da eficiência dos sistemas de exaustão e

filtragem do pó, projeto conceitual para adequação de tubulações, processos e sistemas de utilidades.

Resultados alcançados: Redução da emissão de particulados para adequação aos

requisitos do CONAMA, redução da perda de material difuso e aumento de segurança

operacional.

Figura 72: Projeto de calha fluidizada instalado no transportador de correia – Modelo CAD 3D.

Figura 73: Reengenharia de chutes de transferência com aplicação do modelo Hood-Spoon – análise DEM.

Figura 74: Tapamento das casas de transferência para diminuição do fluxo de ar no seu interior - verificação estrutural devido ao acréscimo da carga de vento na

estrutura.

Figura 75: Projeto de sistemas de tubulações – elaboração de desenho técnico.

Figura 76: Fluxograma dos processos relativos à adição de calha fluidizada em transportadores de correia.

3.12 MODELAGEM CAD 3D

3.12.1 Fixação de painéis fotovoltaicos

Motivação da análise: Necessário projeto de estrutura para fixação de painéis

fotovoltaicos em telhado de concreto.

Desenvolvimento: Brainstorm e discussão conceitual, dimensionamento da

estrutura conforme NBR-8800 e AISC-360, elaboração de modelo CAD 3D e desenhos

2D de fabricação.

Resultados alcançados: Previsibilidade das interferências de montagem, lista de material precisa para avaliação da viabilidade do projeto, visual do projeto para

aprovação da diretoria do cliente e discussão técnica da ordem de montagem e

estratégias de içamento das peças.

Figura 77: Estrutura de suporte de painéis fotovoltaicos (montagem e estrutura) – modelo CAD 3D.

Figura 78: Estrutura de suporte de painéis fotovoltaicos (detalhe do apoio) – modelo CAD 3D.

3.12.2 Retenção de material em porto

Motivação da análise: Impacto ambiental com emissão de finos e queda de material

incrustado ao mar durante procedimento de limpeza do carregador de navios.

Desenvolvimento: Definição de pontos otimizados para instalação de raspadores,

lavadores e projeto 2D e 3D de calhas para retenção de finos e material desprendido.

Resultados alcançados: Gêmeo digital da máquina agregado e atualizado com

modelos 3D produzidos e cobertura de 60% da área passível de queda com calhas.

Figura 79: Estruturas das calhas fixadas na máquina (posição avançada) – modelo CAD 3D.

Figura 80: Estruturas das calhas fixadas na máquina (posição recuada) – modelo CAD 3D.

Figura 81: Detalhe da estrutura da calha fixa sob o carro – modelo CAD 3D.

3.12.3 Portaria de Condomínio

Motivação da análise: Necessidade de uma estrutura de cobertura para portaria de

um condomínio para proteção contra chuva e outras avarias.

Desenvolvimento: Brainstorm e discussão conceitual, dimensionamento da

estrutura conforme NBR-8800 e AISC-360, elaboração de modelo CAD 3D e desenhos

2D de fabricação.

Resultados alcançados: Projeto estrutural com elevada confiabilidade seguindo

requisitos arquitetônicos, lista de material precisa para fabricação e digitalização

do projeto.

Figura 82: Estruturas da cobertura – modelo CAD 3D.

Figura 83: Estruturas da cobertura – modelo em elementos finitos.

3.12.4 Equipamento de elevação de carga

Motivação da análise: Ineficiência na instalação de equipamentos em telhados –

muito tempo e mão de obra empregados na elevação segura de cargas, soluções

de mercado com alto custo de aquisição.

Desenvolvimento: Brainstorm e discussão conceitual, dimensionamento estrutural

e mecânico e elaboração de modelo CAD 3D completo.

Resultados alcançados: Lista de material precisa para avaliação da viabilidade do

projeto, visual do projeto com animações para aprovação do cliente, taxa de

elevação de até 100 módulos fotovoltaicos por hora.

Figura 84: Elevador de cargas (carregamento) – modelo CAD 3D.

Figura 85: Elevador de cargas (subida e articulação) – modelo CAD 3D.

PORTFOLIO DETALHADO

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